浅析汽车电子技术的应用与趋势

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1.汽车电子控制技术概述

汽车电子控制系统主要是由以下几部分组成的：电子传感器、电子控制器、电子驱动器以及控制程序软件等，与汽车上的机械系统（这些机械系统通常是动力系统、底盘系统和车身系统中的子系统融合等）配合使用，并利用电缆或无线电波互相传输讯息，即所谓的“机电整合”，如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制系统、防滑控制系统、电子控制悬架系统、电子控制自动变速器、电子助力转向等。汽车电子控制系统概括起来可以被划分为四个主要部分：发动机电子控制系统，底盘综合控制系统，车身电子安全系统，信息通讯系统。需要指出的是，发动机电子控制系统和底盘综合控制系统是与汽车的行驶性能有直接关系的。

2.汽车电子控制技术的应用现状

近年来，通过总结汽车控制技术的发展过程不难看出，竞争较为激烈的世界商业汽车市场的竞争以及节油、排放和安全方面的竞争已经成为二十一世纪汽车技术革命的主要推动力。此外，随着计算机技术越来越多地被应用于汽车，因而便提供了处理各种事故和紧迫问题的十分有效的手段，各种车用电控系统应运而生，许多新技术、新设备也层出不穷。目前，在汽车上已经使用的电子装置品种已多达几十种，它们由品种繁多的电子传感器、电子控制单元、微处理器、存储器、输入/输出接口、执行机构、显示器和设计软件等多个复杂技术集合而成。在汽车上应用较多且已经很成熟的电子控制技术和相关装置主要有以下四个方面：

2.1电子控制技术在汽车仪表通信上的应用

表通信类的应用主要有电子钟、电子油耗表、电子温度计、电子车速里程表、电子转速表、旅程计算器、燃料消耗计、电子定时、电子化图示仪表盘、电话及其通信装置、各种报警(灯丝切断，排气温度，水面，液面，未关门，未系安全带等)。仪表通信类即将采用的新技术主要有大型电子化薄式仪表盘、多路信息传输、光纤通信传输、惯性导航、卫星导航、屏幕显示街道图及交通阻塞状况图、多功能综合屏幕显示等。

2.2电子控制技术在汽车发动机及传动系上的应用

发动机及传动系已经采用的技术主要有交流发电机的整流及集成调节器、电子点火(全晶体管式，集成式，无触点分电器式，一体化点火线圈式)、点火正时控制、废气再循环控制(氧传感器)、燃油喷射电子控制、电子控制化油器、柴油机最佳参数电子控制(喷射，进气，正时等)、发动机最佳参数电子控制(空燃比，点火，废气再循环，怠速，爆燃控制，喷射控制等)、车速自动控制、柴油机启动控制、增压器自动控制、变速器电子控制、离合器电子控制、却系电子控制、冷启动控制、换挡提示器、发动机停缸控制、车速感应的动力转向装置等。发动机及传动系即将采用的新技术主要有发动机气缸电子控制、发动机和传动系综合控制、无级变速和自适应速度控制、热电变换、蓄电池容量余值显示、自动巡航系统、电子控制消声器、电子控制动力转向等。

2.3电子控制技术在汽车行驶安全上的应用

安全方面已经采用的技术主要有电子防抱制动控制、驱动防滑控制装置、电子主动悬架控制、电子控制四轮转向系统、安全气囊自控装置、刮水器自动控制、速度控制(限速与恒速)、车窗自动控制、轮胎气压报警、防盗报警、防撞车间距报警、未系安全带报警、安全带自动锁紧控制、明暗灯光控制、冲撞记录仪、前大灯控制、后视镜控制、电子门锁等。安全方面即将采用的技术主要有路面状态显示、防碰撞自动控制、死角处障碍物报警、安全雷达、制动管路故障应急制动、睡眠检测报警、司机突病时自控、电子操纵紧急制动、酒醉检测安全自控、后视摄像及屏幕显示、声音合成报警系统、故障预警提示系统、倒车测距系统等。

2.4电子控制技术在汽车舒适性享受上的应用

舒适性享受方面已经采用的技术主要有空调自动控制、座椅自动调整、自动照明、红外线控制车门开关、车窗及车门自动开关(声控)、高级立体音响、无线电调谐自动预选、无钥匙开车、车用电视机及音响等。舒适性享受方面已经采用的技术主要有全自动空调(温度、湿度、清洁度、含氧量)系统、道路交通信息指示表、行驶路线最优化选择控制、声控驾驶等。

3.汽车电子控制技术的发展前景

进入二十一世纪以来，数字信息化、集成控制技术、计算机应用技术和网络信息技术等的飞速发展和广泛应用，决定了汽车电子控制技术未来趋势必将朝着以下三个方向发展，即汽车电子控制技术的集成化、智能化以及网络化。

3.1汽车电子控制技术集成化发展趋势

近年来嵌入式系统、局域网控制和数据总线技术的成熟，使汽车电子控制系统的集成成为汽车技术发展的必然趋势。将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制；将制动防抱死控制系统、牵引力控制系统和驱动防滑控制系统综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接，控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统。

3.2汽车电子控制技术智能化发展趋势

智能化传感技术和计算机技术的发展，加快了汽车的智能化进程。汽车智能化相关的技术问题已受到汽车制造商的高度重视。其主要技术中“自动驾驶仪”的构想必将依赖于电子技术实现。智能交通系统（ITS）的开发将与电子、卫星定位等多个交叉学科相结合，它能根据驾驶员提供的目标资料，向驾驶员提供距离最短而且能绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线。它装有电子地图，可以显示出前方道路、并采用卫星导航。从全球定位卫星获取沿途天气、车流量、交通事故、交通堵塞等各种情况，自动筛选出最佳行车路线。

3.3汽车电子控制技术网络化发展趋势

随着电控器件在汽车上越来越多的应用，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是十分必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及低成本是对汽车电子网络系统的要求。在该系统中，各子处理机独立运行，控制改善汽车某一方面的性能，同时在其它处理机需要时提供数据服务。主处理机收集整理各子处理机的数据，并生成车况显示。

随着电子控制技术的不断创新与推广，一些新的电子控制方法将更多地被应用于汽车的控制系统之中。例如最优控制理论在汽车悬架系统中的应用，滑模控制模式在ABS控制中的应用，模糊控制理论在自动变速器控制中的应用,人工神经网络在四轮转向控制中的应用等。在不久的将来，市场上会出现越来越多的电子控制技术产品被应用到汽车上，进一步提升汽车的性能。

本文作者：屈凤祯工作单位：滨州职业学院